ПОЛИМЕРЦИМЕНТОВИ МАТЕРИАЛИ ВЪРХУ ВОДНИ ПОЛИМЕРНИ ДИСПЕРСИИ
Първите опити за получаване на полимерциментови бетони и разтвори са направени през 20-30-те години на нашия век от български и английски строители. За това са използвани латекси от естествен и синтетичен каучук. Опитът от използването на такивалатекс-циментови материалии те бяха използвани за изграждане на настилки на летища и резервоари за съхранение на течности, показа, че латекс-циментовите бетони и разтвори имат несъмнени предимства пред конвенционалните бетони поради висока устойчивост на износване, устойчивост на пукнатини и водоустойчивост. В допълнение, комбинацията от водна дисперсия - каучуков латекс - с бетонна смес се извършва просто, без да се променя общоприетата техника на бетониране. Истинското развитие на използването на полимерни материали обаче започва едва когато химическата промишленост овладява масовото производство на различни видове водни дисперсии на полимери: поливинилацетат и неговите съполимери, полиакрилати, поливинилхлорид и различни видове синтетичен каучук.
Каква е целта на въвеждането на такова голямо количество стабилизиращи повърхностно активни вещества в дисперсиите, използвани за полимерни материали? Полимерните дисперсии са термодинамично нестабилни системи. Различни външни влияния върху дисперсията могат да доведат до нейната коагулация (пример за коагулация на водна дисперсия на макромолекулно вещество е подсирването на кисело мляко при нагряване). По време на коагулацията частиците на дисперсията се комбинират една с друга, образувайки големи агрегати.
Една от най-честите причини за коагулация е действието на електролитите. Освен това тяхното действие е толкова по-силно, колкото по-голям е зарядът на коагулиращите йони. В допълнение, причината за коагулацията може да бъде механичнаекспозиция (например интензивно смесване при получаване на масло от мляко). При смесване или вибрация се увеличава честотата и интензивността на сблъсъци на частиците на дисперсията, което увеличава вероятността от тяхното сливане. При механични въздействия процесите на коагулация протичат локално и се придружават от появата на отделни частици коагулум, а не от едновременна коагулация на цялата дисперсия.
Честокоагулациятавъзниква в резултат на десорбция на стабилизатора от полимерните частици, което улеснява тяхното сливане при сблъсъци. Десорбцията на стабилизатора може да възникне, когато някои прахообразни материали с развита повърхност (в нашия случай цимент и пясък) се добавят към дисперсията, към която преминава част от стабилизиращото повърхностно активно вещество. Друга причина за десорбция може да бъде разреждането на дисперсията с вода (при ниско P/C и високо водно съдържание на полимерциментови смеси). В този случай малко количество полимерна дисперсия се смесва с относително голямо количество вода за смесване, в резултат на което част от стабилизиращото повърхностноактивно вещество преминава от повърхността на частиците на дисперсията под формата на разтвор във вода, т.е. адсорбционното равновесие се измества в резултат на увеличаване на съдържанието на повърхностноактивно вещество във водната среда и десорбция от границите полимер-вода.
Приприготвяне на полимерциментови разтвори и бетонидействат едновременно няколко коагулиращи фактора: появата на Ca + 2 йони във водната среда по време на разтварянето и хидролизата на клинкерни минерали, механични ефекти по време на смесване на смеси и десорбция на стабилизиращи повърхностноактивни вещества в резултат на въвеждането на нови дисперсни фази (цимент и пясък) и разреждане на дисперсии с вода за смесване. В случай на коагулация на полимерната дисперсия в бетоновата смес преди поставянето й в кутията, всички положителни ефекти върху материала от полимерната добавка не се проявяват.може да се прояви, тъй като в сместа се образуват големи бучки полимерен коагулум, подвижността на сместа рязко пада и става трудно да се побере.
Съвместимостта (липса на коагулация) на полимерната дисперсия с тест за минерално свързващо вещество, като тест за цимент, се проверява, както следва. Приготвя се полимерциментово тесто с W / C = 0,35 при съотношение P / C = 0,1 (по сух остатък). Например 20 g латекс SKS-65 (съдържа приблизително 10 g твърди вещества и 10 g вода) и 25 g вода се смесват със 100 g цимент. Ако по време на смесването се образува пластична циментова паста, която не показва рязко сгъстяване в рамките на 2 часа, тогава латексът се стабилизира по отношение на този цимент (трябва да се помни, че различните видове цимент имат различен коагулиращ ефект върху различните полимерни дисперсии). Ако проверката даде отрицателен резултат, са необходими лабораторни изследвания на латекса, в резултат на които се определят вида и количеството на стабилизиращата добавка.